不同气候区办公建筑围护结构节能效果的分析及优化
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自然环境对建筑结构与外立面的影响分析建筑结构与外立面是建筑中的重要组成部分,而自然环境对其有着重要的影响。
自然环境中的各种因素如气候、地形、气象等会直接或间接地对建筑结构与外立面的设计、材料选择、维护等方面产生影响。
本文将对这些影响进行分析和探讨。
首先,气候是自然环境中最为重要的因素之一。
不同的气候条件会对建筑结构与外立面的材料选择和设计产生不同的影响。
例如,炎热潮湿的气候容易导致建筑材料的腐蚀和老化,因此在这样的气候条件下,建筑师会选择抗腐蚀和耐候性较好的材料来保证建筑结构与外立面的使用寿命。
而在寒冷气候下,建筑物的隔热与保温是重要考虑因素。
此外,强风和多雨的气候条件也需要在设计中考虑到防风、排水等方面的要求。
其次,地形因素也会对建筑结构与外立面的设计和建造产生影响。
如果地势较高或处于山腰等特殊环境,建筑结构需要增加抗震和抗倾斜的能力,以应对地震和滑坡等自然灾害。
在山区或丘陵地带,建筑师还需要充分利用地形的优势,将建筑物与环境融为一体,使其更加和谐美观。
另外,气象条件也是影响建筑结构与外立面的重要因素。
例如,暴雨可能引发洪水,对建筑物的稳定性造成威胁。
因此,建筑师需要在设计中考虑到排水系统的设计和防洪措施。
同时,高温天气还会对建筑结构的稳定性产生影响,容易导致建筑物扩张变形。
因此,在设计和建造过程中需要充分考虑到材料的膨胀系数和稳定性。
此外,自然环境中的生物因素也不容忽视。
植被对建筑结构和外立面的影响主要体现在环境美观和保护方面。
适当的绿色植被可以为建筑物提供遮阴和保温的作用,同时也增加了景观效果,提升了建筑的美感。
然而,过密的植被也可能对建筑物造成问题,如引发虫害、破坏建筑表面等,因此在设计中需要适当考虑植被的种植和维护。
综上所述,自然环境对建筑结构与外立面有着深远的影响。
建筑师在设计和建造过程中需要全面考虑到气候、地形、气象、生物等因素,以保证建筑物的稳定性、美观性和使用寿命。
因此,在建筑领域应注重环境保护,通过与自然环境的协调,打造更加宜居的城市和建筑环境。
浅析夏热冬冷地区建筑节能设计方法及途径摘要虽然科技日新月异,新能源发展脚步不断加快,但传统化石能源依然是世界的主角。
依据我国“十四五”建筑行业发展规划,为按期完成“碳达峰”、“碳中和”目标,在能源和环境危机不断困扰下,如何节能减排,推动绿色可持续发展已经成为我们的重大发展方向。
在这一大趋势下,建筑节能成为减少能耗,节约资源的重要措施。
本文以华中夏热冬冷地区比较典型的湖南地区为例,结合当前地产建设中建筑节能设计及技术现状列举典型案例,利用BECS2018节能设计软件建立能耗模型,通过对案例的计算来探讨在湖南的气候条件下节能设计的方法和措施,得出一系列适合在夏热冬冷地区的建筑节能设计方法和途径。
关键词:夏热冬冷;湖南地区;建筑节能第一章绪论1.1夏热冬冷地区的气候特点按照国家标准《民用建筑热工设计规范》(GB 50176),我国气候区划分为严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区及温和地区共五个。
夏热冬冷地区主要指长江中下游及其周边地区,包括上海、江苏、浙江、湖北、湖南、安徽等14个省(直辖市)的部分地区。
这些地区人口稠密,社会经济较为发达,普遍气候特点均为夏季酷热,冬季湿冷。
以本文中为例的湖南省就是夏热冬冷地区中较为典型的代表。
湖南省位于我国华中地区,为大陆型亚热带季风气候。
受东亚季风环流影响,湖南春季气温多变,夏季酷热,秋季短且降温剧烈,冬季寒冷,春夏多雨,秋冬干旱;地处北纬24o-30o之间,太阳入射角较大,辐射较强,气温较高,全省年平均气温在18o C左右。
冬季因受季风控制,气候寒冷,1月平均气温多在4-7o C之间,极端最低温时可达到-9o C;而夏季因受到副热带高压控制,7月平均气温可达到30o C,甚至还出现过43o C的极端高温天气。
另,湖南省全年平均湿度可达到69.6%,湿度过高导致建筑室内外温差小,人体舒适度极差。
因此,在空气湿度较大,加之夏热冬冷的气候条件下,如何利用建筑节能设计以改善建筑物理环境成为湖南地区一个十分重要的论题。
不同⽓候类型对建筑风格的影响不同⽓候类型对我国建筑形式的影响⾃古以来,中国不同地区的居住者都有着共同的⽂化起源——中华⽂明,可是不同地区的民宅却在结构与⾊彩上有着很⼤的差异。
这是因为中国⼤陆地区地域辽阔,所跨纬度较⼤,造成了各地区⽓候的差异,⽓候的不同就要求⼈们居住的房屋有着不同的抵御不利⽓候条件的特性,因此在长期的发展中形成了不同的样式,也就是我们所说的结构和⾊彩。
在不同的⽓候环境中需要建筑物有防⾬、耐寒、坚固防风等特性,起初建筑的外貌仅仅是有建筑的功能⽽决定的,但随着时代发展与⽣产⼒的进步,⼈们对房屋的审美要求也在不断地演变,最终形成了风格上的差异。
可以说,⽓候环境与建筑风格的关系是,⽓候环境影响建筑风格,建筑风格反映⽓候特点,并与环境达到协调或⼀致。
不同的⽓候条件对房屋建筑提出了不同的要求。
我国从建筑热⼯设计的⾓度出发,把全国划分为五个区,即严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖和温和地区,并提出相应的设计要求。
这样分区的⽬的就在于使民⽤建筑的热⼯设计与地区⽓候相适应,保证室内基本热环境要求。
⼀、⽓候对建筑形式的影响地球上⽓候的形成,是由于太阳辐射对地球的作⽤形成的。
落到地球上的太阳辐射热主要由地球表⾯⼤⽓层吸收,⽽地球表⾯与⼤⽓层向太空的长波辐射是地球向外界散热的主要⽅式。
这样通过地球表⾯对太阳辐射的吸收和地球表⾯向太空长波辐射才能维持地球表⾯的热平衡,保持了地球特有的长期稳定的⽓候条件。
⽓候影响着⼈类舒适,是温度、湿度、光照、风、⼤⽓压⼒和降⽔量等因素的综合结果。
为了舒适的⽬的,这些因素的组合达成⼀定的平衡状况。
这些⽓候因素的变化与⼈体健康程度的关系极为密切,⽓候的变化会直接影响我们的⼼理和⽣理活动。
⼈类对⽓候的反应最明显也最直接的表现就是在⾃⾝的居住上,不同地区的⼈往往会根据居住地环境的不同建造出适合当地⽓候的房屋。
1.温度条件对建筑的影响由于墙壁厚度对于建筑是否保温起很重要的作⽤,因此⽓温⾼的地⽅⼀般墙壁较薄,⽓温低的地⽅墙壁较厚。
建筑中的围护结构设计围护结构是指建筑物的外墙、屋面、窗户、门等零部件,其主要作用是保护房屋内部免受外部环境的影响,同时保持室内环境的稳定。
围护结构是建筑物中非常重要的一部分,对于建筑物的安全、环保和节能性能都有着至关重要的影响。
因此,在设计围护结构时需要考虑众多的因素,如建筑的功能、环境条件、建筑的风格等等。
建筑的功能在建筑的设计过程中,必须考虑到建筑物所要承担的功能和使用要求,以确定围护结构的类型和性能。
例如,一些住宅建筑需要提供适宜的自然采光和通风功能,为了满足这个要求,应该选择透明度高的玻璃做为围护结构材料,并应该充分考虑通风设备。
而高层商业建筑的围护结构设计则应该注重保温和隔音的性能,为了避免外界噪音和气味对室内环境造成的污染,要采用高级隔音玻璃和空气净化设备。
环境条件围护结构的设计也需要考虑周围的环境因素。
在设计时,建筑师需要特别注意建筑物所处的环境条件,例如建筑物所处的气候区域、建筑地点周围的地理位置、建筑物的周围环境、风向、日照和降雨量等。
根据不同的环境条件,选择不同类型的围护结构材料和技术。
例如,在气候条件恶劣的区域,需要采用抗风、抗雨、抗震的围护结构材料和技术,以确保建筑物能够承受恶劣的自然环境。
建筑的风格建筑的风格也是围护结构设计的一个重要因素。
不同的建筑风格需要不同的围护结构材料和结构形式。
例如,欧式建筑更注重建筑物的装饰和风格,因此往往使用大量的石材、砖瓦等材料。
而现代化的建筑则注重简单、创新、美观,通常采用玻璃幕墙等材料来体现其建筑特色。
专业化的围护结构设计围护结构设计是一个十分专业化的领域,需要相应的专业设计团队和技术支持。
在设计围护结构时,需要考虑到建筑物的规模、形状、高度和所处环境等因素,根据不同的设计要求选择不同的构件材料和适合的技术。
同时,围护结构设计者还需要对当前的围护结构材料和技术进行不断的学习和更新,以适应不同的设计要求和市场需求。
总的来说,建筑的围护结构设计是建筑设计中不可缺少的一个环节,需要考虑众多的因素,不断创新和提高设计水平,以提高建筑物的安全性、环保性和节能性能。
浅谈建筑节能设计的影响因素和措施建筑节能设计是指通过科学的建筑设计和技术手段来减少能源的消耗、降低建筑能源的使用强度,从而实现建筑节能的目标。
建筑节能设计的影响因素和措施有以下几个方面:1.气候条件:建筑的节能性能主要取决于其所处的气候条件。
不同的气候条件对建筑的能量需求和热环境有不同的要求,在设计建筑节能时需要结合当地的气候条件进行合理的选择和配置。
在炎热地区,可以采用遮阳、通风等措施来降低建筑的热负荷;在寒冷地区,可以采用保温、采暖等措施来提高建筑的保温性能。
2.建筑形式:建筑的形式对其能源消耗有着重要的影响。
不同的建筑形式会导致不同的外墙体积和表面积,进而影响建筑的换热性能和能量使用效率。
采用简洁、紧凑的建筑形式可以减少外墙面积,从而减少能量的损失;可以适度提高建筑的高度,增加建筑的紧凑度,减少外围的墙体面积,进一步降低建筑的能耗。
3.建筑外围结构:建筑外围结构的节能性能对建筑的节能效果有着重要的影响。
选用适当的外墙材料和绝热材料,合理设计外墙的隔热层和保温层,可以有效减少能源的流失。
合理设置窗户和门等开口部位,选择合适的玻璃和窗框材料,采用智能玻璃、窗帘和百叶等装置,可以有效控制能量的进出,提高建筑的节能性能。
4.建筑空调系统:建筑空调系统是建筑能源消耗的重要部分,其节能效果直接影响建筑的整体节能效果。
优化空调系统的设计和运行,选用高效的空调设备,合理设置空调风口和回风口,使用智能控制系统,可以减少能量的浪费,提高空调系统的能源利用率。
5.建筑照明系统:照明是建筑能耗的重要部分,合理设计照明系统可以有效减少能量的浪费。
采用高效节能的灯具和光源,合理设置照明亮度和照度,使用光感控制和智能控制系统,可以在满足照明需求的前提下,最大限度地节约能源。
6.可再生能源利用:利用可再生能源是建筑节能的重要手段之一。
可以通过安装太阳能光伏系统和太阳能热水器来替代传统的能源供应方式,减少对传统能源的依赖;可以通过运用地源、水源和空气源等热泵技术,利用地下水、地表水和大气空气中储存的能量来实现建筑的供热和供冷。
夏热冬暖地区居住建筑节能设计分析【摘要】目前,能源已逐步枯竭,人类对自然资源日益破坏,环境越来越恶化,本文从夏热冬暖地区气候特征人手,对住宅建筑设计各阶段如何进行节能设计进行探讨,目的是如何通过合理选用设计方法,应用正确的居住建筑节能技术,达到居住建筑的节能效果。
希望能给建筑设计人员参考借鉴。
【关键词】建筑节能;夏热冬暖;设计1.夏热冬暖地区气候特征夏热冬暖地区炎热潮湿,夏季闷热,气温较高,持续时间长达4~5 个月,太阳辐射强度大,最热月份室内气温高达32℃左右,特别是在顶层及西晒房间显得十分闷热难受,室内热环境质量普遍较差。
2.夏热冬暖地区居住建筑设计中的地域技术为适应夏热冬暖地区的气候特征,必然要产生一系列适应性的空间形态。
为此,节能建筑通常要有“穿堂风”、穿“隔热服”、戴“遮阳帽”,建筑节能设计必须充分满足夏季防热要求。
2.1居住区的总体规划在夏热冬暖地区,为舒缓夏季酷热的气温,居住区在总体规划时,应根据夏季主导风向进行建筑小区的规划,采用合理的布局、间距和适当的架空层以有利于小区的自然通风降温;并宜在小区规划用地范围内,采取合理种植乔木、适当布置一定的水域面积、设置凉亭、廊道等遮阳措施,以改善建筑周围的热环境。
小区内的硬地面宜为透水面层(如透水性锁扣砖铺砌的行车道、人行道、广场、停车场等),透水性差的面层(如水泥或沥青行车道路、人行道、广场、停车场等)的面积不宜占过大比例。
2.2建筑的平面布置为了保证一套住房内不同方位的房间之间有流畅的气流,建筑的平面布置宜结合外门窗洞口位置、房门、通道等组织好穿堂风。
房间内部与可开启窗口相对应位置宜有可以用来形成穿堂风的通道,如通过房门、门亮子、内墙可开启窗、走廊、楼梯间可开启外窗、卫生间可开启外窗、厨房可开启外窗等形成房间穿堂风的通道,通风通道上的最小通风面积不宜过小,应有足够的宽度以保证空气流通,风道两端还可以设置篷、阳台、百叶遮阳板或外廊以起到导风、遮雨、遮阳作用。
建筑气候分析方案设计原则建筑气候分析是指根据建筑物所处的地理位置、气候条件和环境特点,通过科学的方法和数据分析,制定合理的建筑设计方案,使建筑物能够充分利用自然环境的优势,达到舒适、节能和环保的效果。
建筑气候分析方案的设计原则可以总结为以下几点。
一、根据当地气候条件制定方案建筑气候分析方案设计的第一原则是根据当地的气候条件制定方案。
不同地区的气候条件不同,需要针对性地制定建筑设计方案。
比如,在寒冷地区,建筑物需要加强保温措施,减少热量的散失;在炎热地区,建筑物需要考虑通风、遮阳等措施,降低室内温度。
根据不同地区的气候特点,设计师需要采取相应的措施,确保建筑物能够在不同季节有良好的舒适性。
二、遵循 passivhaus 原则passivhaus 是一种被广泛认可的节能建筑标准,其主要原则是通过设计和材料选择来最大限度地减少建筑物的能耗。
建筑气候分析方案设计应遵循 passivhaus 原则,尽可能减少建筑物的能耗,提高建筑的能源利用效率。
比如,在设计建筑物的外墙材料时,可以选用高效的保温材料,减少能量的散失;在设计采光系统时,可以采用智能照明系统,最大限度地利用自然光源,减少人工照明的使用。
三、结合绿色建筑原则绿色建筑是指在设计、施工、使用和拆除过程中,最大限度地降低对环境的负面影响,最大程度地提高建筑物的生态效益。
建筑气候分析方案设计应结合绿色建筑原则,设计出环保、节能、舒适的建筑方案。
比如,在设计建筑物的绿化系统时,可以选择适宜的植物,提高建筑物的绿化率;在设计雨水利用系统时,可以收集和利用雨水,减少自来水的使用量。
通过结合绿色建筑原则,建筑气候分析方案设计可以为建筑带来更多的生态效益。
四、充分利用 passivhaus 设计软件在建筑气候分析方案设计过程中, passivhaus 设计软件是一个非常重要的工具。
passivhaus 设计软件可以帮助设计师分析建筑物的能耗和热舒适性,优化建筑设计方案,提高建筑的能源利用效率。